DOSSIER DE PRESSE

Janvier 2018

Institut français

des sciences

et technologies

des transports,

de l’aménagement

et des réseaux

Une année pour finaliser la création de l’université dédiée en particulier à la ville durable et à la mobilité 3

Quel futur pour l’I-SITE FUTURE ? 5

Sense-City, la mini-ville pour la ville de demain achève sa construction en 2018 6Déploiement massif de capteurs pour l’efficacité énergétique, la pollution et les matériaux innovants

Retour sur les Assises de la mobilité 8Organisation d’un atelier sur la logistique urbaine

NoiseCapture 11Une démarche participative sur smartphone pour cartographier l’environnement sonore

9e conférence internationale Indoor Positioning and Indoor Navigation 13Du 24 au 27 septembre 2018, Nantes accueillera les experts de la navigation intérieure

Sols artificialisés et processus d’artificialisation des sols 15Quels leviers pour en maîtriser l’expansion ou les effets ?

Transpolis 18Un projet pour offrir un ensemble de plateformes à portée nationale et internationale en Région Auvergne-Rhône-Alpes dédiées à l’innovation pour la mobilité

Etude MIRE 20Impact de la révolution des usages de la mobilité sur les infrastructures routières et leurs équipements

Identifier les scénarios critiques pour le véhicule autonome 22Un enjeu pour les pouvoirs publics et les constructeurs

Conducteur et automatisation 24Focus sur le monitoring du conducteur

Focus projet 27La sécurité des occupants des véhicules autonomes et des autres usagers de la route dans le cadre de la mise en circulation des véhicules autonomes selon les différents niveaux d’autonomie

L’Ifsttar et la Banque mondiale 29Une collaboration pour mener des recherches sur la qualité de l’air et les émissions polluantes dues aux transports

Captatus 31Une approche originale pour caractériser physiquement les particules émises hors échappement

Les systèmes GNSS 33Éléments incontournables pour le développement du train de demain

Modélisation et optimisation du plan de transport d’un réseau ferroviaire tenant compte de la demande de mobilité 35

Liste des événements à venir 36

Sommaire

LA

VIL

LE

LE

S T

RA

NS

PO

RT

S

p.2

Une année pour finaliser la création de l’université dédiée en particulier à la ville durable et à la mobilité

En février 2017; le projet I-Site FUTURE porté par l’Université Paris-Est était validé par le jury international du PIA puis par le Premier ministre. Le projet rassemble 7 établissements1 d’enseignement supérieur et de recherche dont l’Ifsttar. Centré sur le thème de la « ville de demain », FUTURE est structuré autour de trois défis : la ville économe en ressources naturelles et en énergie, la ville sûre et résiliente, la ville intelligente au service du citoyen. Il a vocation à démultiplier la fertilisation croisée des connais-sances et des compétences présentes entre sciences dites dures, sciences de l’ingénieur et sciences humaines et sociales. Une des actions structurantes consiste à créer, avec 6 des 7 partenaires, une nouvelle université par fusion ou association étroite, qui devrait voir le jour le 1er janvier 2019 avec pour ambition de devenir l’acteur majeur en France de la ville et la mobilité de demain.L’équipement Sense-City (la mini-ville), financé par le PIA, a été conçu pour diagnostiquer nos villes et en faire des espaces plus propres et plus sains, plus économes en ressources et donc en coûts. Un démonstrateur avait été créé en 2015 pour permettre de démarrer les recherches. La version finale de l’équipement, qui abrite une mini-ville sous une vaste halle climatique modulable, sera inaugurée le 3 avril 2018. Les chercheurs de l’institut ont participé fin 2017, en lien avec les équipes de l’INRA, à une étude concernant l’artificialisation des sols. Un sujet qui préoccupe Nicolas Hulot, ministre de la Transition écologique et solidaire, qui souhaite endiguer ce phénomène en finançant notamment des projets de préservation de la biodiversité2. Améliorer la qualité de vie de nos concitoyens passe par la compréhension de certains paramètres impactant le quotidien. Une équipe de chercheurs issus du CNRS et de l’Ifsttar s’y atelle en mesurant les nuisances sonores, au

travers d’une application « NoiseCapture », qui consiste à créer des cartes de bruit collabora-tives. Lancée en septembre dernier, l’application comptabilise à ce jour plus de 15 000 téléchar-gements. Les équipes de l’Ifsttar travaillent également sur différentes thématiques en lien avec nos usages de consommation et de déplacements. Ainsi, plusieurs chercheurs ont été mobilisés pour les Assises de la mobilité et ont organisé pour le compte du ministère des Transports deux tables rondes sur la logistique urbaine. Développer les systèmes de géolocalisation, que ce soit dans le domaine du ferroviaire ou du positionnement en intérieur, est une des spé-cialités sur lesquelles travaille l’Ifsttar. L’Ifsttar organise à Nantes en septembre prochain la 8e conférence IPIN3 dédiée aux solutions de posi-tionnement et de navigation urbaine en milieu construit. Cet événement rassemble chaque année près de 400 experts internationaux.L’Ifsttar consacre toujours une large part de ses activités aux infrastructures routières de demain et travaille sur les questions liées à la sécurité des futurs usagers des véhicules autonomes. Dans ce cadre, différentes études ont été menées ou sont en cours d’expérimentations, comme l’identification des scénarios critiques pour les véhicules autonomes, le monitoring du conducteur ou encore la sécurité des occupants des véhicules autonomes et des usagers de la route. Concernant les infrastructures, l’Ifsttar en collaboration avec l’Idrrim, l’Usirf, l’ATEC-ITS et le Think Tank TDIE, a lancé en octobre dernier, pour une durée d’un an, une réflexion sur l’impact de la révolution des usages de la mobilité sur les infrastructures routières et leurs équipements. Parmi ces thématiques routières, l’impact de l’activité des transports sur la qualité de l’air fait l’objet de nombreuses recherches. Développées au sein du centre lyonnais de l’institut, celles-ci ont intéressé la Banque mondiale qui en novembre signait un

p.3

Memorandum of Understanding avec l’Ifsttar. Objet de cet accord : mettre en commun des moyens scientifiques dans le domaine des émissions de polluants dues à l’activité des transports. Enfin ces différentes recherches pourront également être mises à profit au sein de Transpolis, ensemble de plateformes dédiées à l’innovation pour la mobilité. Soutenu par l’Etat, la région Auvergne Rhône-Alpes, le département de l’Ain et près de 45 partenaires publics et privés, l’équipement doit être inaugu-ré d’ici la fin de l’année.Disposer de bâtiments plus efficients en énergie, penser et faciliter la mobilité, agir sur les émissions de polluants pour une meilleure qualité de l’air… sont autant de défis auxquels nos sociétés doivent s’adapter. En rejoignant une université d’envergure internationale au sein du projet I-Site FUTURE, l’Ifsttar et ses partenaires mettent en commun leurs moyens et ressources afin de proposer des solutions techniques innovantes pour faire de nos villes des espaces plus agréables et plus durables. Un challenge de taille donc pour cette année.

1 Les établissements de l’I-Site : l’Ifsttar, l’ENPC, l’UPEM, ESIEE Paris, l’EIVP, l’EAVT et l’IGN au titre de l’ENSG 2 Artificialisation des sols : Nicolas Hulot lance un appel aux élus locaux - La Gazette des communes – 03 octobre 2017 3 Indoor Positioning and Indoor Navigation

p.4

Quel futur pour l’I-SITE FUTURE ?

P ortée par Université Paris-Est, l’Initia-tive FUTURE est un projet construit avec sept membres et associés de la

Comue : l’Ifsttar, l’UPEM, ESIEE Paris, l’EAVT, l’EIVP, l’IGN et l’ENPC. Ces huit établissements forment le consortium I-SITE FUTURE et sont signataires de la convention avec l’Agence Nationale de la Recherche, principal opérateur pour l’enseignement supérieur et la recherche du programme des Investissements d’Avenir. Labellisé en février 2017, le projet est d’une durée de 10 ans, commençant par une période probatoire de 4 ans.

Centré sur le thème de la « ville de demain », le projet scientifique de l’Initiative s’accompagne de la création d’une institution capable d’en porter la stratégie dans le temps long, aussi bien en matière de recherche, de formation, de soutien au développement économique et d’appui aux politiques publiques qu’en termes de partenariats et de ressources. Cette institution est une université d’un type nouveau en France, construite à partir d’un organisme national de recherche, l’Ifsttar, d’une université, l’UPEM, d’une école nationale supérieure d’architecture, l’École d’Architecture de la Ville et des Territoires à Marne-la-Vallée – EAVT, et de deux écoles d’ingénieurs : ESIEE Paris et l’École des Ingénieurs de la Ville de Paris - EIVP. L’IGN travaillera à un plus grand rapprochement de l’ENSG-Géomatique avec le futur établissement, tandis que l’École nationale des Ponts et Chaus-sées y sera associée par voie de convention.L’ambition du projet d’université est de créer

une université internationalement reconnue sur les thématiques de la ville, son aménagement et des transports. Cette spécialisation thématique n’exclut aucune discipline, ni aujourd’hui, ni dans l’avenir. Un ancrage disciplinaire fort doit assurer l’excellence de la recherche dans notre spécialisation thématique et pouvoir servir de base à moyen terme à d’autres développements thématiques. Cela est également valable pour la formation, en complément de priorités qui lui sont spécifiques : dimension professionnalisante, innovation pédagogique et relation aux métiers du secteur public ou privé.L’aspect territorial est abordé de deux manières complémentaires :

• l’accueil, entre autres, des élèves du territoire, sortant de l’enseignement secondaire, avec la mise en place de parcours permettant à la fois d’être exigeants sur les contenus et d’accompa-gner les étudiants vers la réussite ;

• le développement des implantations existantes dans le territoire national pour renforcer le ré-seau de recherche, de formation et de partena-riats sur les thématiques de l’université cible.

Ces thématiques sont souvent au cœur des interrogations des pouvoirs publics, et le conseil aux pouvoirs publics de tous niveaux (Etat, Europe, collectivités locales) est considéré comme aussi important pour l’université en construction que le transfert vers l’industrie des résultats de la recherche.

Quel futur pour l’I-SITE FUTURE ? p.5

Sense-City, la mini-ville pour la ville de demain achève sa construction en 2018

Déploiement massif de capteurs pour l’efficacité énergétique, la pollution et les matériaux innovants

S ur le campus Descartes situé à Marne-la-Vallée, une grande halle climatique de 3200 m3 permet de faire la pluie

et le beau temps pour étudier le métabolisme urbain et améliorer la ville de demain. L’équipe-ment d’excellence Sense-City, financé par le PIA à hauteur de 9M€, est composé d’une chambre climatique et de deux mini-villes. La chambre climatique permet de reconstituer un climat spécifique de -10°C à 40°C, de 30 à 95% d’humidité mais aussi le soleil et la pluie. Les mini-villes sont des portions de ville, construites pour des durées limitées dans le temps, et permettant d’étudier certains composants urbains. La chambre climatique est mobile, elle peut donc se déplacer sur une mini-ville ou sur l’autre, en fonction des expérimentations prévues. Chaque mini-ville est équipée de capteurs reliés à un système d’information qui stocke les mesures qui seront analysées par des chercheurs et ingénieurs en fonction de leurs questionnements scientifiques. Située entre la salle blanche et le living lab (en situation réelle), Sense-City permet de réaliser un grand nombre d’expérimentations scientifiques dans un environnement contrôlé afin d’améliorer les connaissances sur les capteurs, les réseaux de communication en ville, la pollution de l’eau, de l’air, du sol, les déper-ditions énergétiques, les échanges thermiques, le mobilier urbain pour le monitoring de la ville, les propriétés des nouveaux matériaux au niveau de la pollution et de la thermique et les propriétés apportées par la végétation en ville.

Sept organismes se sont regroupés pour former le consortium Sense-City. Plusieurs groupes de travail ont été créés pour faciliter le travail entre scientifiques autour des thématiques phares du projet : les micro et nano capteurs, les réseaux de communication, le data mining, la qualité de l’air, les nouveaux matériaux, et les compo-santes eau-sol-végétation en ville. Ces groupes de travail permettent d’échanger et de préparer les expérimentations qui seront réalisées dans les mini-villes, d’échanger sur les pratiques et les besoins et de déposer de nouveaux projets scientifiques.

La première pierre de la chambre climatique a été posée en avril 2016 et le 3 avril 2018, Sense-City sera inaugurée. Elle sera constituée de la chambre climatique et de la première mini ville. Cette première mini ville, d’un cout de 900 000€ et d’une surface de 400 m², est d’une grande complexité. Dans le sous-sol, complètement hermétique et relié à une cuve, elle contient un réseau géothermique, de la fibre optique pour contrôler la température du sol

1 Le consortium Sense-City regroupe : l’Ifsttar, ESIEE, le CSTB, Université Paris-Est, LPICM (UMR 7647 Ecole Polytech-nique-CNRS), l’INRIA, l’Université Paris-Est de Marne-la-Vallée

LA VILLE

Sense-City, la mini-ville pour la ville de demain achève sa construction en 2018 p.6

et les échanges thermiques, des canalisations enterrées, une canalisation d’eau potable et une canalisation d’eaux usées. Le sol est composé d’une rue et d’un espace végétalisé sur lequel repose un bâtiment d’un étage (R+1), une maison en bois et une maison en béton de chanvre dans lesquels seront réalisés des tests de pollution et d’échange thermique. Le bâtiment sera équipé de chauffages et de climatiseurs pour simuler un fonctionnement normal. Des tests programmés en 2018 dans le cadre du projet FUI Smarty permettront de comparer différents capteurs de qualité de l’air en intérieur en fonction de divers revêtements et en extérieur en faisant varier la pollution et les conditions climatiques. Des expérimentations sont également prévues à l’intérieur du bâtiment R+1 pour retrouver des sources de polluants suite au projet MIME-SYS, et pour identifier les propriétés thermiques des bâtiments dans le cadre de l’ANR Resbati. La mini-ville 1 sera également équipée de mobiliers urbains dans le cadre du projet FUI CONNECTeCITY dont des feux tricolores, candélabres, caméra de surveillance, panneau à messages variables, caméra de détection de plaque, panneau de jalonnement dynamique, station de recharge de véhicule électrique, capteur de détection de place de parking, horodateur. Ici, l’objectif sera d’étudier le monitoring de ces mobiliers et équipements

à l’aide du réseau de communication LORA. Dans le sous-sol, des expérimentations prévues en 2018 seront centrées sur l’analyse de la quantité d’énergie échangée entre l’ouvrage géothermique et le terrain environnant, et le rôle du degré d’humidité du sol dans ces échanges. Pendant que les premières expérimentations auront lieu sur la mini-ville 1, le cahier des charges pour la construction de la mini-ville 2 sera achevé afin de la rendre opérationnelle pour l’automne 2018. Cette mini-ville 2, plus simple, sans sous-sol, permettra d’avancer sur la route connectée dans le cadre du projet I-Street (système de pesage à base de nanocapteurs, chaussées réfléchissantes, récupération d’éner-gie, etc.), mais également sur la végétation en ville et les propriétés des nouveaux matériaux à base de terre crue pour les habitats. D’autres projets sont également en cours de montage sur la conception de capteurs d’analyse de la pollution des sols, qui viendront s’intégrer aux mini-villes en cours de conception.

LA VILLE

Sense-City, la mini-ville pour la ville de demain achève sa construction en 2018 p.7

O rganisé dans le cadre des Assises de la mobilité et à la demande de la ministre en charge des Transports,

l’objectif de cet atelier était d’éclairer les leviers d’une politique de promotion d’une logistique urbaine innovante. La logistique urbaine devient innovante lorsqu’elle permet de concilier réponse efficiente aux nouvelles demandes de l’économie et respect des équilibres sociaux et environnementaux. Les flux de marchandises sont essentiels au fonctionnement de la ville tout en générant des problèmes majeurs (pollu-tion, congestion). Les sociétés et singulièrement les sociétés urbaines constituent d’importantes consommatrices de biens et les comportements des consommateurs connaissent de très rapides changements. De nombreuses innovations se déploient en matière de logistique urbaine mais il faut créer un cadre propice à une logistique urbaine durable en jouant sur tous les leviers, en termes d’aménagement, de cadre réglemen-taire ou de soutien à l’innovation notamment. L’atelier s’est structuré autour d’un panorama des tendances et de deux tables rondes.

Un panorama des nouvelles tendances de la logistique urbaine a montré la convergence internationale des bouleversements actuels. Les aires urbaines voient s’accroître leur rôle logistique et la visibilité des activités liées au traitement des marchandises : entrepôts de plus en plus nombreux et de plus en plus grands, nouvelles façons de consommer via les com-mandes en ligne (un million de livraisons aux particuliers chaque jour à New York), livraisons « instantanées ». Les évolutions technologiques

(applications numériques et données massives) permettent une gestion plus optimisée des actifs logistiques et l’offre de nouveaux services et transforment les chaînes de valeur. Les véhicules électriques ont un potentiel de marché pour les utilitaires urbains avec l’amélioration des batteries et des modèles plus adaptés aux professionnels. Mais aussi les véhicules autonomes et la régulation plus automatisée du trafic et du stationnement : tout ceci va changer l’éco-système de la logistique urbaine. Les villes de leur côté ont les moyens de gérer la logis-tique urbaine, même si elles restent souvent trop timides dans leurs applications. Les plus innovantes en la matière ne sont pas celles qui mettent en avant des schémas sophistiqués mais celles qui, comme Göteborg, garantissent avant tout un espace public aux règles claires, réalistes, phasées et bien contrôlées. Les villes doivent aussi se concentrer, en coordination avec les régions et l’Etat, sur l’enjeu de l’emploi : formation des jeunes, régulation des nouveaux métiers issus de l’économie numé-rique, renforcement de l’attractivité du secteur.

Au cours d’une première table ronde, profession-nels et institutionnels s’étaient réunis pour échanger sur l’optimisation de l’urbanisme lo-gistique et des nouveaux lieux des marchandises dans la ville. La logistique redevient visible aux yeux des urbains : multiplication des relais pour les livraisons et nouveaux partenariats (comme Relais Colis et la RATP), nouvelle niche immobi-lière des entrepôts urbains pour le e-commerce et la messagerie express, modèle asiatique de l’entrepôt urbain à très faible empreinte foncière. Comme le montre l’exemple de la ville

1 Organisation et animation par Corinne Blanquart et Laetitia Dablanc, Ifsttar (département Aménagement, Mobilités et Environ-nement). Siège du groupe La Poste, Paris XVe, 28 novembre 2017.

Organisation d’un atelier sur la logistique urbaine

Retour sur les Assises de la mobilité

LA VILLE

Retour sur les Assises de la mobilité : organisation d’un atelier sur la logistique urbaine p.8

de Paris et de Sogaris, l’innovation urbanistique et architecturale sur les équipements logistiques est dynamique, il faut pour AFILOG la favoriser si l’on veut répondre aux nouveaux besoins d’entrepôts urbains, contribuer à la massifica-tion des flux de marchandises vers les villes tout en améliorant leur intégration environnementale dans l’espace urbain. D’autres questions telles que la réduction des nuisances et l’équipement des lieux logistiques en solutions pour les car-burants alternatifs, la formation des architectes, la dimension métropolitaine et pas seulement communale des décisions d’urbanisme, le statut ambigu des entrepôts du e-commerce, de fait instruments de concurrence aux commerces urbains, faisaient également partie des sujets développés par les professionnels de la logis-tique urbaine.

Les questions de flux et mobilité faisaient l’objet d’une seconde table ronde. Les prestataires doivent différencier leur offre de services pour l’adapter aux exigences des usagers, à la nature des livraisons comme aux caractéristiques des territoires, avec la difficulté d’identifier des modèles économiques associés. Le groupe La Poste, par exemple, articule une gestion des services orientée autour des besoins des clients avec une gestion plus globale de la logistique urbaine. Collectivités et autres prestataires sont associés à cette démarche dans le cadre de consortia. La logistique urbaine représente en effet pour la collectivité des enjeux d’émissions, mais aussi de congestion. Selon le club Demeter, représentant les chargeurs, les livrai-sons à horaires décalés présentent sur ce plan un réel intérêt, et nécessitent la mise en place de formations spécifiques. Les enjeux sont aussi sociaux. La coexistence de statuts très divers pour les livreurs, avec le développement des plates-formes numériques ayant recours à des auto-entrepreneurs, nécessite un ajustement des réglementations entre des entreprises entrant dans le champ de la convention collective nationale des transports routiers et d’autres se situant en dehors. Transport for London a montré l’intérêt d’arti-culer une réglementation à la fois forte et bien contrôlée, et des actions valorisant ou offrant des avantages aux pratiques vertueuses. Il faut disposer d’une large palette d’instruments d’intervention et bien les articuler.

Conclusions et propositions

Mme la député Valérie Lacroute, en charge du groupe technique Intermodalité des Assises, a conclu les débats en levant un premier voile

sur les grands axes de mesures identifiés par le groupe pour optimiser la logistique urbaine :

1. Réduire la fragmentation des réglementations locales, dans un contexte où les règles de circulation ou d’horaires strictement commu-nales compliquent les tournées de livraison et freinent l’optimisation logistique. Des chartes de logistique urbaine intercommunales sont à favoriser. A terme la mise à disposition en open access des données réglementaires permettrait aux professionnels d’anticiper et de rendre leurs organisations plus efficientes.

2. Endiguer l’étalement logistique et promouvoir un urbanisme logistique à empreinte foncière et énergétique plus réduite, en réduisant notam-ment les obstacles réglementaires aux construc-tions innovantes.

3. Verdir les flottes de véhicules au moyen no-tamment d’une fiscalité incitative pour l’acquisi-tion de véhicules utilitaires propres, des actions en termes de marchés publics, l’élaboration d’un indicateur environnemental pour informer le consommateur sur les solutions durables de livraison.

Plus largement, un certain nombre de consensus sur les orientations à promouvoir dans le cadre des Assises et de la prochaine loi d’orientation des mobilités sont à relever, dont certaines émanant de l’Ifsttar.

• Les autorités aux différents niveaux d’action publique ont les moyens d’agir pour déclencher un mécanisme vertueux d’amélioration progres-sive mais substantielle de la logistique urbaine dans les villes françaises.

• Les zones à circulation restreinte bannissant les plus vieux véhicules (notamment de livraison) doivent être mises en place de façon volonta-riste et de préférence intercommunale, selon un calendrier annoncé à l’avance afin que les pro-fessionnels puissent engager les investissements nécessaires. L’utilisation de caméras de lecture automatique des plaques d’immatriculation facilite considérablement le respect des règles et devrait être autorisée.

• Un système métropolitain ou régional de tari-fication modulée (en fonction des horaires et des performances environnementales des véhicules) de l’usage des voiries pour les circulations logis-tiques peut contribuer, à l’exemple de Londres, à rendre l’écosystème urbain réglementaire plus favorable aux organisations logistiques optimi-sées.

• Les aides publiques d’Etat pour véhicules propres pourraient différencier les véhicules

LA VILLE

Retour sur les Assises de la mobilité : organisation d’un atelier sur la logistique urbaine p.9

utilitaires légers des véhicules des particuliers. Pour les véhicules lourds, les solutions au gaz (et notamment au biométhane) et les solutions hybrides sont à favoriser.

• Il faut sensibiliser les consommateurs aux coûts et aux impacts environnementaux comparés de diverses situations de livraison. La conception d’indicateurs pourrait faire l’objet d’un appel à proposition de l’ADEME ou de l’Agence natio-nale de la recherche.

• Il faut encadrer le développement des plates-formes numériques faisant appel au travail indépendant de livreurs : par une réforme du registre des transports légers, par davantage de contrôles, par la formation et la professionnali-sation des coursiers auto entrepreneurs.

• Encourager et faciliter la construction d’en-trepôts urbains permettrait de massifier les flux d’entrée et de sortie des marchandises et d’élargir l’offre pour les prestataires logistiques. La France doit s’inspirer des normes euro-péennes concernant les règles de sécurité et parvenir à une réduction des délais de permis de construire. Il faut faciliter la mixité des fonctions et promouvoir l’imagination (« hôtels logistiques », paysagisme, innovations éner-gétiques, traitement du bruit, réutilisation des délaissés urbains et friches), en sensibilisant la conférence des écoles d’architecture.

• Une planification de niveau régional des bâti-ments logistiques avec pour objectif de « clus-tériser » les entrepôts périurbains pourrait être facilitée par un rôle plus mobilisateur donné aux PLU intercommunaux, aux SCOT, au SDRIF et aux SRADDET ainsi qu’aux plans d’aména-gement des zones d’activité économique quant à la localisation et l’organisation des implan-tations logistiques. Une question particulière concerne l’accès en transport public. Un guide technique pourrait être élaboré sur l’urbanisme et l’architecture logistiques.

• Pour promouvoir l’innovation en logistique urbaine, il faut offrir des conditions favorables à ceux des prestataires logistiques qui veulent innover, ce qui inclut des règles d’accès en ville claires et bien appliquées, devant notamment permettre la suppression des plus vieux véhi-cules et des pratiques anticoncurrentielles. Les systèmes de labellisation identifiant les trans-porteurs vertueux sont parallèlement à dévelop-per. Les municipalités devraient accorder des facilités à des initiatives innovantes d’utilisation de la voirie publique (consignes automatiques, remorques servant d’entrepôt éphémère...).

• La recherche en innovation de logistique urbaine doit être favorisée. Une partie de cette recherche peut être pilotée (par exemple, nou-velles méthodes de collecte et traitement de données) via le programme national Marchan-dises en ville et bénéficier pour cela d’une ligne budgétaire au sein de l’ANR. Les collectivités locales ayant rédigé une charte logistique inter-communale pourraient être favorisées dans les sélections de projets. Pour anticiper et dévelop-per la prospective, il faut donner toute sa place à la logistique urbaine dans le futur Observatoire de la logistique.

• Enfin, sur le plan de la formation, un chantier est à engager pour introduire des formations plus adaptées autour de la logistique urbaine, dont les métiers sont, dans le monde du trans-port et de la logistique, encore mal identifiés et peu reconnus.

LA VILLE

Retour sur les Assises de la mobilité : organisation d’un atelier sur la logistique urbaine p.10

Une démarche participative sur smartphone pour cartographier l’environ-nement sonore

NoiseCapture

F ace à la multiplication des sources de pollution, la recherche d’un environne-ment sonore de qualité constitue depuis

longtemps une priorité au plan européen. Les agglomérations de plus de 100 000 habitants ont par exemple l’obligation d’établir des plans d’actions à partir de cartes de bruit dites « stra-tégiques » (Directive EU 2002/49/CE). Si du point de vue de l’habitant la production de telles cartes peut sembler aisée, la pratique montre que cela est souvent difficile, avec un résultat parfois critiquable : la réalisation de ces cartes repose sur l’utilisation de logiciels de modélisation qui nécessitent des données d’entrée parfois difficiles d’accès et incomplètes (trafic routier, occupation des sols, données démographiques…) ; les cartes sont obtenues pour des valeurs moyennes annuelles du trafic qui ne prennent donc pas en compte la dyna-mique du bruit sur des périodes plus courtes ; seuls des indicateurs de niveaux sonores sont calculés, lesquels ne sont pas systématiquement représentatifs de la perception de la qualité de l’environnement sonore… Si on ajoute à cela le coût que représente la réalisation de ces cartes mais également le fait que toutes les aggloméra-tions n’ont pas le même niveau d’investissement dans la lutte contre le bruit, il n’est pas surpre-nant qu’encore aujourd’hui de nombreuses villes soient en retard dans l’établissement de leurs plans d’actions en faveur de la lutte contre le bruit.

Une démarche alternative pour la production de cartes de bruit La réalisation de telles cartes de bruit par la mesure au lieu de la modélisation a longtemps été écartée en raison de la difficulté à réaliser des mesures acoustiques avec un maillage spatial et temporel suffisamment dense. S’il existe bien des observatoires du bruit (Bruitparif en Île-de-France ou Acoucité pour la Métropole de Lyon, pour les plus connus), le nombre de points de mesure reste très insuffisant pour fournir une représentativité spatiale pertinente. Avec le déploiement considérable des smart-phones et compte tenu de leur qualité technique croissante, une nouvelle voie s’ouvre pour une mesure acoustique fortement distribuée et participative. C’est sur la base de ce concept original que le projet NoiseCapture a vu le jour, fruit d’un développement conjoint entre le CNRS et l’Ifsttar, dans le cadre du projet européen ENERGIC-OD. Le projet a par ailleurs été réalisé dans une démarche « Open Science » et dans le souci fondamental du respect de la vie privée de l’utilisateur. L’application Android du même nom permet ainsi à chacun de participer à la production collaborative de cartes de bruit, en réalisant puis en partageant des mesures de son environnement sonore. Lancée le 1er septembre 2017, l’application a été téléchargée plus de 15 000 fois ; plus de 7 000 contributeurs ont déjà partagé leurs mesures, ce qui représente plus de 5 millions de points de mesure (l’équivalent de 64 jours de mesure en continu), répartis sur 120 pays.

LA VILLE

NoiseCapture, une démarche participative sur smartphone pour cartographier l’environnement sonore p.11

Quel objectif à terme ?

Même si l’ensemble des données brutes produites par la communauté des contributeurs permet déjà de produire des cartes de bruit ac-cessibles en ligne sur un site web dédié (http://noise-planet.org/map_noisecapture/index.html), la suite de la démarche porte sur la qualification de la donnée, afin de réduire les biais liés à la diversité des appareils utilisés, aux limitations techniques propres à chaque smartphone, aux modes opératoires parfois différents d’un contributeur à un autre, à des problèmes de positionnement de la mesure... C’est une fois réalisées ces étapes de filtrage et de traitement que pourront être mises en ligne des cartes de bruit réellement pertinentes au sens de la directive européenne et utilisables par les collectivités dans le cadre de l’élaboration de leur plan d’actions contre le bruit. En parallèle, de manière à améliorer la qualité de la donnée et d’assurer une mise à jour continue des cartes de bruit produites, la constitution d’une communauté de contributeurs actifs représente un élément fondamental du projet. Plus globalement, le récent partenariat avec un industriel majeur du secteur de la mesure du bruit dans l’environnement (01dB marque du groupe ACOEM), les nombreuses sollicitations par des associations et des collectivités, ainsi que la mise en œuvre de NoiseCapture Party (évènement encadré consistant à réaliser des mesures sur un territoire donné), devraient être des éléments structurants pour la constitution de cette communauté NoiseCapture, ainsi que pour les futurs développements du projet.

En savoir plus :

› Télécharger l’application NoiseCapture sur Goo-gle Play : https://play.google.com/store/apps/de-tails?id=org.noise_planet.noisecapture&hl=fr

› Visualiser les cartes de bruit en ligne : http://noise-planet.org/map_noisecapture/index.html

› Vidéos en ligne : Comment utiliser l’application Noi-seCapture : https://www.youtube.com/watch?v=JI-rw0f6zm4, NoiseCapture sur le web : https://www.youtube.com/watch?v=HznTpMFr3sw

› Télécharger les données brutes (licence Open Da-tabase) : http://data.noise-planet.org/index.html

› Informations sur la collaboration CNRS & Ifsttar (projet Noise-Planet) : http://noise-planet.org

LA VILLE

NoiseCapture, une démarche participative sur smartphone pour cartographier l’environnement sonore p.12

Du 24 au 27 septembre 2018, Nantes accueillera les experts de la navigation intérieure

9e conférence internationale Indoor Positioning and Indoor Navigation

L e laboratoire GEOLOC de l’Ifsttar à Nantes organise la prochaine conférence IPIN qui se tiendra à la Cité des congrès

de Nantes, du 24 au 27 septembre 2018. Cet événement est organisé sous l’égide et avec le soutien des sociétés ITSS et Instrumentation & Measurement Society, toutes deux affiliées à l’association professionnelle américaine IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).

Le laboratoire GEOLOC s’est spécialisé en géo-localisation par le biais de recherches menées en robotique de chantier à la fin des années 1980. En 2005, les travaux ont évolué vers le transport routier. L’équipe s’est alors intéressée aux technologies GNSS (Global Navigation Satellites Systems) puis aux techniques de positionnement par GNSS différentiel et GNSS hybridé avec des capteurs embarqués ou des cartes numériques. D’abord exclusivement focalisé sur le positionnement des véhicules routiers, le laboratoire GEOLOC a lancé en 2012 une nouvelle activité dédiée au positionnement des piétons. Cet élargissement conduit le laboratoire à concevoir des approches qui accompagnent le voyageur dans l’ensemble de ses déplacements, motorisés ou non, quel que soit le milieu - dedans/dehors - sans violation de la vie privée ni dépendance à une infrastructure potentiellement privée ou défaillante. Il s’agit de concevoir une approche ubiquitaire de la géolocalisation. Les recherches de GEOLOC

visent aussi à rapprocher l’amélioration de la géolocalisation de l’intégration des spécificités des usages ; besoins d’assistance à la mobilité, performances minimales de localisation requises pour les nouveaux services de mobilité, besoins d’observation pour en évaluer leurs impacts.

L’émergence des systèmes de positionnement terrestres, de l’internet des objets et des réseaux de capteurs humains offrant de nouvelles fonc-tionnalités de navigation constitue aujourd’hui un nouveau paradigme pour les solutions de positionnement et de navigation urbaines et dans les milieux construits. L’environnement dans lequel la technologie de navigation doit fonctionner s’est étendu aux espaces intérieurs, exigeants et difficiles d’accès et au contexte de la mobilité des biens et des personnes. Nulle part dans le monde, il n’existe de solution simple et satisfaisante. Pour relever ce défi, la conférence IPIN rassemble chaque année plus de 400 experts industriels et académiques en informatique, télécommunication, électronique et topographie, issus de plus de 40 pays.

3 grandes thématiques du domaine du posi-tionnement et de la navigation intérieure seront développées lors des 4 jours de conférence :

• technologies ubiquitaires de géolocalisation (Ubiquitous geolocation technologies)

• mobilité urbaine intelligente et connectée (Connected intelligent urban mobility)

• partage des données de localisation intérieure dans le contexte de l’Internet des objets (Indoor location sharing in IoT context)

L’édition nantaise proposera une compétition de géolocalisation où se mesureront des équipes

LA VILLE

9e conférence internationale Indoor Positioning and Indoor Navigation p.13

de chercheurs et industriels. Pour la 1ère fois, cette épreuve se déroulera dans un espace de vie grand public, au sein du centre commercial Atlantis, le plus grand de l’ouest de la France. Celle-ci aura lieu le 22 septembre et sera ouverte à tous.

IPIN 2018 sera l’occasion de mettre en exergue les travaux de personnalités reconnues par la communauté internationale, à l’image de Laura Ruotsalainen de l’Institut de géodésie finlandais1 qui présentera quelques solutions de géolocalisation basées sur la vision ou encore de Justyna Redelkiewicz de l’Agence européenne du positionnement par satellites GNSS qui exposera les dernières tendances en matière de technologies de géolocalisation. Une exposition sur deux jours présentera au public les nou-veautés en matière de services et produits de géolocalisation (GNSS, UWB, BLE, INS, Vision, etc). Le grand public aura l’occasion de les découvrir en action lors de la compétition du 22 septembre au centre commercial Atlantis.

La conférence IPIN 2018 est organisée avec le soutien de la « European GNSS Agency »2, le centre commercial Atlantis, l’institut de recherche en sciences et techniques de la ville (IRSTV), la société Viametris. Le pôle de compétitivité Id4Car accompagne l’Ifsttar dans l’organisation de l’événement.

1 Site officiel de l’Institut de géodésie finlandais : www.maanmittauslaitos.fi/en/research 2 Site officiel de GSA – European GNSS Agency : www.gsa.europa.eu

› Pour plus d’informations sur la conférence : ipin2018.ifsttar.fr

LA VILLE

9e conférence internationale Indoor Positioning and Indoor Navigation p.14

Quels leviers pour en maîtriser l’expansion ou les effets ?

Sols artificialisés et processus d’artificialisation des sols

Questionnements

L’artificialisation des sols est une notion récente, correspondant à une préoccupation de quantifi-cation des pertes de surfaces disponibles pour l’usage agricole par changements d’occupation des sols. Au-delà, elle désigne aujourd’hui la diminution globale de la part des sols affectés aux activités agricoles et forestières ou aux espaces naturels, suggérant des effets plus généraux sur l’ensemble de l’environnement. De ce fait, l’artificialisation des sols et les sols dits « artificialisés » sont devenus, notamment en France, un enjeu majeur de débat public et de préoccupations politiques. L’artificialisation du territoire, qui engendre une perte de ressource en sol pour l’usage agricole et pour les espaces naturels est ainsi considérée comme un des principaux facteurs d’érosion de la biodiversité. Le taux d’artificialisation des sols figure, depuis 2015, parmi les 10 « Indicateurs de richesse » élaborés par le Gouvernement pour le suivi de ses politiques publiques, et ce en dépit des incertitudes qui pèsent sur sa mesure.

Dans ce contexte , le Ministère de la Transition Écologique et Solidaire, le Ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation et l’Ademe ont confié à l’Ifsttar et à l’Inra la réalisation d’une expertise scientifique collective visant à faire le point sur l’état des connaissances scientifiques disponibles en vue de mieux cerner les déterminants socio-économiques et les impacts sur l’environnement et sur les surfaces agricoles de l’artificialisation des sols et de définir les leviers d’action susceptibles d’en limiter le développement et les effets négatifs. Quelles que soient les ambiguïtés que comporte cette notion d’un point de vue scientifique et les difficultés qu’engendre sa mesure, les sols

artificialisés sont en même temps le résultat et le lieu des activités humaines : c’est l’espace des villes, des activités économiques, et des réseaux d’échange entre ces lieux. C’est donc un espace sociétal essentiel qui répond à des besoins économiques et sociaux des ménages, des entreprises et de la puissance publique, exprimant ainsi l’utilité sociale de cet usage. Cependant, le sol étant une ressource limitée et non renouvelable à l’échelle humaine, toute extension des sols artificialisés signifie une perte de ressource naturelle et de sols consacrés à d’autres usages ou fonctions. À cela s’ajoutent les caractéristiques spécifiques de chaque loca-lisation en termes de qualité environnementale ou d’aptitude à un usage donné, qui limitent l’interchangeabilité des usages. D’un côté, toute imperméabilisation des sols engendre des impacts environnementaux non négligeables en termes de caractéristiques biophysiques, de biodiversité ou de fonctionnement hydrologique des sols. De l’autre, la tendance à l’extension des surfaces artificialisées exacerbe la concurrence avec d’autres usages, en particulier agricoles, et ce notamment dans les espaces d’extension urbaine (lisières des villes et zones périurbaines) ou d’implantations d’infrastruc-tures de transport.

LA VILLE

Sols artificialisés et processus d’artificialisation des sols p.15

Qu’est-ce qu’une ESCO ?

L’expertise scientifique collective (ESCo) consiste en un état des connaissances scientifiques actualisé et en son analyse critique permettant de faire le point sur les acquis, débats et controverses qui traversent les communautés scientifiques, les incertitudes dont la prise en compte est nécessaire à l’interprétation des résultats et les lacunes qu’il s’agira de combler à l’avenir. Elle ne formule ni avis ni recommandation. La conduite de l’exercice s’appuie sur une charte dont les principes généraux sont la compétence, l’impartialité, la pluralité et la transparence.Le collectif d’experts réuni pour cette ESCo comporte 55 chercheurs.Leurs disciplines sont équiréparties entre les sciences de l’environnement, les sciences économiques et les sciences sociales.Le corpus bibliographique a été constitué après interrogation des bases de données Web of Science-TM, Scopus et EconLit. Les experts y ont sélectionné des références et l’ont complété en fonction de leurs compétences disciplinaires. Le corpus final comprend plus de 2 500 références (articles, ouvrages, chapitres d’ouvrages, rapports, textes réglementaires...).

LA VILLE

Sols artificialisés et processus d’artificialisation des sols p.16

Principales conclusions et besoins de recherche

Cette expertise met en lumière que les sols artificialisés et l’artificialisation des sols en France, leurs impacts, leurs déterminants et les leviers d’action pour en maîtriser l’expansion ou les effets, demeurent un sujet de recherche dont nombre de facettes restent inexplorées ou qui appellent une approche renouvelée.

De nombreux facteurs historiques, socio-dé-mographiques et économiques ont fait et continuent de faire de nos sociétés des lieux de plus en plus urbanisés. Cette urbanisation est l’un des principaux moteurs de l’artificialisation des sols. Une distinction et une mesure plus précises des différentes catégories de processus que recouvre ce terme semblent nécessaires et possibles, à la fois pour éviter des amalgames entre des situations très différentes et pour favoriser la mise en place de leviers adaptés à leur maîtrise quantitative et qualitative et à la réduction de leurs impacts.

Sur le plan des impacts environnementaux, il est clair que c’est l’imperméabilisation des sols qui est le mécanisme le plus dommageable, qu’il s’agisse de menace pour la biodiversité, de risques de ruissellement ou de création d’îlots de chaleurs urbains.

À cela s’ajoute la pollution des sols (et des eaux), liée en particulier aux activités minières et industrielles et à la circulation routière, ainsi que la fragmentation des paysages par les infrastructures de transport. Ce constat milite pour un développement urbain renouvelé intégrant les espaces verts, parcs, jardins en tant qu’éléments multifonctionnels de l’urbani-sation et préservant au maximum les fonctions des sols, en prenant en compte les besoins de continuité écologique. Tous ces éléments sont en outre favorables au renforcement de l’at-tractivité des villes. Ce développement apparaît finalement compatible et même indissociable de la nécessité de préserver les espaces naturels et les terres à potentiel agronomique, en évitant l’émiettement en périphérie des villes, ainsi qu’en milieu rural en général.

Des solutions efficaces existent pour améliorer l’environnement urbain et cette expertise iden-tifie un besoin de recherche fort sur les thèmes de la densité optimale des villes. Par ailleurs, la réversibilité des sols artificialisées est une notion dont l’actualité contraste avec le fort besoin de recherche en la matière, tout comme celle de l’analyse coûts/bénéfices de l’artificiali-sation des sols comme outil de gouvernance de nature à potentiellement remettre en cause la légitimité d’un projet.

Pour plus d’information :

› http://www.ifsttar.fr/ressources-en-ligne/lactua-lite-ifsttar/toute-lactualite/fil-info/article/artificialisa-tion-des-sols-determinants-impacts-et-leviers-dac-tion/

LA VILLE

Sols artificialisés et processus d’artificialisation des sols p.17

Transpolis

Un projet pour offrir un ensemble de plateformes à portée nationale et in-ternationale en Région Auvergne-Rhône-Alpes dédiées à l’innovation pour la mobilité

C réé sous l’impulsion du pôle de compétitivité LUTB (dont l’Ifsttar est membre fondateur), maintenant

CARA, le projet Transpolis répond à une double demande : consolider et mutualiser des moyens d’essais préexistants au sein des partenaires du pôle CARA, et répondre à de nouveaux besoins par la création de moyens d’essais additionnels. Il consiste en la création d’une nouvelle plateforme aux Fromentaux (dans l’Ain) venant se rajouter à celle de Renault Trucks déjà existante à la Valbonne (également dans l’Ain) et dont l’achèvement est prévu pour la fin 2018. Elle regroupera et étendra les moyens d’essais existants sur l’emprise de l’Aéroport Saint Exupéry (site que nous sommes contraints de quitter) pour les acteurs des filières spécialisées en mobilité. Ce nouvel outil a vocation à faciliter la mise en œuvre de démonstrateurs nécessaires au déploiement d’innovations issues de projets « R&D » en environnement contrôlé, étape indispensable afin d’accélérer le déploiement en situation réelle (living labs).

Après 10 années de phases d’expression des besoins, de définition des composants du projet, de montage financier, juridique et technique pour le projet dans son ensemble, cette plateforme sera inaugurée d’ici fin 2018. Ce site réunit deux zones d’expérimentations. La première appelée « I4C-M pour Ifsttar Innovation for City Move » sera consacrée aux questions liées à la sûreté et à la sécurité ainsi qu’aux systèmes urbains. La seconde dénommée « TEC pour Transpolis Engineering Center » étudiera quant à elle les probléma-tiques relatives à l’architecture et au confort, aux équipements ITS et à la connectivité et

regroupera des bureaux, des ateliers et des laboratoires. La projet Transpolis, comme il a été rappelé, compte également le centre d’essais Renault-Trucks situé à La Valbonne. Ce dernier s’intéressera aux questions de fiabilité et de fonctionnalité. S’adressant à une communauté ouverte d’utilisateurs, entreprises de petite et moyenne taille notamment, les moyens issus de ce projet seront exploités par une entité indé-pendante « Transpolis SAS » (société par actions simplifiées) et permettront à ses utilisateurs de recourir à différents services afin de mener à bien des projets de R&D et d’innovation.

À terme, cet ensemble de plateformes a pour ambition de constituer un ensemble d’infrastructures très complémentaires dans les domaines de la voirie, de l’énergie, des ITS, des télécoms et de la connectivité, de la robotisation et de l’instrumentation avancée et de scénariser pour accueillir la mise en œuvre de démonstra-teurs nécessaires au déploiement d’innovations issus de projets de R&D des partenaires du pôle-CARA, acteurs publics et industriels, et plus largement de la communauté des acteurs de la mobilité.

Les problématiques étudiées seront les suivantes :

• Systèmes de transport dans la ville réticu-laire : sécuriser et optimiser toute interaction entre les réseaux de la ville

• Partage de l’espace urbain : insertion des systèmes de transport dans la voirie urbaine, manœuvrabilité, affectations des voiries, sys-tèmes guidés, etc.

• Attractivité, sécurité et sûreté des systèmes eux-mêmes (intégrant le confort des usagers)

LES TRANSPORTS

Transpolis, une plateforme nationale à Lyon dédiée à l’innovation pour la mobilité p.18

• Optimisation des systèmes au regard des préoccupations environnementales : systèmes et véhicules propres et économes (évaluation des politiques publiques spécifiques)

• Systèmes de transport innovants (nouveaux systèmes et nouveaux véhicules) et nouveaux aménagements

• Usages particuliers de la ville inclusive (aménagements et transports spécifiques, ainsi que les problématiques d’accessibilité tant physique, économique, cognitive que liées aux PMR1 et aux passagers vulnérables)

• Compétitivité des acteurs

Labellisé plateformes mutualisées d’innovation (PFMI), le projet est donc reconnu pour son utilité en tant que vecteur de transfert d’innovations technologiques et sociétale en produits et solutions innovantes. Le projet Transpolis d’un montant de 18M€, est financé par l’État via la DGE2 et la DRRT, la Région Auvergne-Rhône-Alpes, le département de l’Ain, la communauté des communes de la plaine de l’Ain et la métropole de Lyon et des partenaires privés (grands groupes, ETI et PME). Près de 45 partenaires publics et privés soutiennent ce projet.

1PMR : Personne à mobilité réduite 2DGE : Direction générale des entreprises, placée sous l’au-torité du ministère de l’Economie et des Finances

LES TRANSPORTS

Transpolis, une plateforme nationale à Lyon dédiée à l’innovation pour la mobilité p.19

Etude MIRE

Impact de la révolution des usages de la mobilité sur les infrastructures routières et leurs équipements

L es assises de la mobilité ont été l’occasion d’un grand débat sur les besoins de mobilité et la performance

des réseaux et systèmes de transport. Comment garantir et développer la qualité de service rendu à l’usager, qu’il soit voyageur ou chargeur, opérateur ou transporteur ? Nos infrastructures sont-elles adaptées aux évolutions des usages et aux mutations technologiques ?Les éléments de réponse à ces questions doivent permettre d’identifier et préciser les orientations susceptibles de fédérer les stratégies des acteurs publics et privés derrière des objectifs d’intérêt général.La place de la route dans les systèmes de mobilité est renforcée par le développement des «nouvelles mobilités ». Ces dernières suscitent beaucoup d’intérêt des pouvoirs publics, en raison des nouvelles solutions qu’elles apportent aux besoins de mobilité toujours aussi importants. Est-ce l’usage qui conditionne l’infrastructure, ou l’infrastructure qui façonne l’usage ? Dans les deux cas, l’infrastructure est indissociable du système de transport.Les gestionnaires et constructeurs d’infrastruc-tures se préoccupent d’assurer une performanceoptimale des réseaux dont ils ont la respon-sabilité. Les mutations annoncées génèrent beaucoup d’interrogations : elles sont décrites à partir de points de vues multiples, dont les points de dialogue ou de convergence sont parfois difficiles à identifier ; les échéances de leur mise en œuvre ou les échelles territoriales de leur développement manquent de précision.C’est la raison pour laquelle ATEC-ITS, l’IDRRIM, TDIE, l’USIRF, et l’Ifsttar ont choisi d’initier une réflexion collective pour identifier les lieux de réflexion prospective, les acteurs qui les portent, et les sujets et les enjeux qui les

distinguent, les rapprochent, voire les opposent. Le texte qui suit présente succinctement les attendus de cette démarche au service d’une réflexion collective, pour éclairer le débat sur l’avenir de nos systèmes de mobilité.

L’usage des routes et des rues évolue très rapidement. Le citoyen du 21e siècle cherche d’abord à optimiser ses déplacements, pour des raisons tant pratiques qu’économiques ou écologiques.Les pratiques de mobilités émergentes, VTC, « cars Macron », l’autopartage, le covoiturage, vélo et nouveaux modes de « glisse urbaine » réduisent les coûts et minimisent l’impact environnemental. Elles bousculent les modèles économiques existants. L’accès à la mobilité routière reste au cœur de la cohésion territoriale et de l’équité entre zones urbaines, périurbaines et rurales.

Comment l’infrastructure routière contribuera-t-elle à la mutation des systèmes de mobilité ?

Quelles sont les conséquences technologiques de ces perspectives d’évolution de la mobilité sur les infrastructures routières ? Pour répondre à ces nouveaux besoins et contribuer activement aux dynamiques de changement, gestionnaires et constructeurs des réseaux routiers ont besoin d’évaluer l’ampleur et le rythme des mutations des usages et des technologies qui nécessiteront une contribution de l’infrastructure.Les perspectives économiques et industrielles de mise en œuvre de ces innovations sont encore très incertaines.

LES TRANSPORTS

Etude MIRE p.20

Elles portent sur trois grandes interrogations :

• Quel rôle joueront l’infrastructure routière et ses équipements dans les systèmes de mobilité de demain ? Faudra-t-il adapter, de manière homogène, tout le réseau à ces innovations, ou leur usage sera-t-il différencié selon les terri-toires ou les services attendus ?

• Peut-on aujourd’hui préciser des grandes étapes de court (5 ans), moyen (15 ans) et long terme (30 ans) pour envisager la mise en œuvre puis la généralisation de ces innovations ?

• Quelle gouvernance pour assurer la faisabi-lité de cette adaptation des réseaux routiers en cohérence avec l’évolution des systèmes de mobilité ?

Les prochaines années seront marquées par une hausse de la demande de solutions durables etefficaces en matière de mobilité des personnes et de transport de biens. Individuels ou utilitaires, les véhicules seront progressivement « décarbonnés », leurs équipements connectés contribueront à rationaliser la conduite et le trafic, en attendant la généralisation des véhicules autonomes dont personne n’est encore en mesure de préciser un horizon. Le développement du partage tant des données que des véhicules et l’intégration « intelligente » des diverses modalités de transport collectives ou individuelles, d’un point A à un point B, autonomes ou non, pourrait constituer la base du modèle principal d’offre de transport : une mobilité personnelle optimisée et « à la demande », et de nouveaux modes de transports collectifs. La voiture pourrait devenir un élément du système de transport collectif.

Un exercice collectif de réflexion prospective

L’infrastructure routière est au cœur de mutations profondes dont les premiers signes confirment qu’elles doivent être pensées autant en termes de services et d’usages, que de réglementation et de politique publique.Les réflexions actuelles sur l’avenir des systèmes de mobilité sont portées sous des angles différents dans plusieurs communautés d’acteurs. Industriels producteurs de véhicules, équipementiers, sociétés de service infor-matique, start-up, de nombreux acteurs sont aujourd’hui déterminés à défendre leur vision de l’avenir des systèmes de mobilité routiers. La place de l’infrastructure y est souvent réduite au rang d’un support neutre qui ne nécessiterait aucune adaptation substantielle dans sa struc-ture, dans ses équipements, ou dans ses modes de production.La « révolution de la mobilité » appelle une réflexion sereine fondée sur la capacité des acteurs publics et privés à définir ensemble les orientations souhaitables, imaginer concrète-ment les solutions acceptables, et assurer leur mise en œuvre de manière soutenable.L’IDRRIM, l’USIRF, ATEC-ITS, l’Ifsttar et TDIE ont choisi d’analyser ensemble l’état des démarches prospectives portées par les différents groupes d’acteurs qui préparent la mobilité routière de demain. L’étude a débuté en octobre 2017 et livrera ses conclusions en octobre 2018.

LES TRANSPORTS

Etude MIRE p.21

Identifier les scénarios critiques pour le véhicule autonome

Un enjeu pour les pouvoirs publics et les constructeurs

L es enjeux en termes de sécurité routière liés au déploiement des véhicules autonomes font partie des défis que

les autorités publiques doivent relever. En effet, définir des règles de sécurité sur un objet technologique qui n’existe pas encore n’est pas chose aisée. Dans le cas de la conduite le conducteur est le principal acteur mais avec le véhicule autonome, le conducteur n’est plus présent là pour gérer la situation routière. Les autorités publiques disposent de différents scénarios pouvant se produire sur la voirie. Elles s’intéressent de ce fait aux capacités d’une technologie à gérer l’ensemble de ces événements aussi bien qu’un conducteur. Les chercheurs en sciences humaines spécialisés dans l’étude des comportements des conduc-teurs, ont identifié les différentes situations dans lesquelles ces derniers peuvent rencontrer des difficultés. Les constructeurs automobiles connaissent quant à eux, les limites technolo-giques de leurs véhicules et les performances des futurs véhicules autonomes et peuvent ainsi faire part de leur expérience concernant l’application de méthodes permettant d’évaluer les risques.

Le secrétariat d’Etat chargé des Transports a commandé en 2016 à l’Ifsttar une méthodologie d’identification des scénarios les plus critiques pour les véhicules autonomes. L’objectif de ce travail n’est pas de tester les performances techniques des véhicules mais de définir les situations routières dans lesquelles des événe-ments plus ou moins fréquents mais bien réels peuvent entraîner des situations critiques. Une

fois cette méthodologie formalisée, l’ensemble des acteurs s’est réuni afin de valider l’approche et de la présenter aux instances internationales en charge de la réglementation des véhicules (notamment CEE-ONU - WP29).La DGITM a mis en place avec la DGEC et la DSCR, une structure de travail (« task force ») destinée à identifier les enjeux liés à l’extension anticipée de la réglementation technique des véhicules, sur les questions d’interfaces entre le véhicule et son environnement (trafic, infrastruc-tures). Les missions de la « task force » concer-naient plus particulièrement la partie reprise de contrôle ou conception des asservissements face aux événements inopinés ou situations imprévues/situations nominales de cas d’usages. À travers cette étude, l’expertise de l’Ifsttar a permis d’approfondir les questions techniques abordées au sein du groupe de travail.

Afin de mieux comprendre les enjeux de la réglementation et notamment les questions liées à la reprise de contrôle et de conception des asservissements face aux situations non nominales, l’approche développée par ce groupe de travail a consisté à croiser diffé-rents cas d’usages dits « nominaux » et des situations dites « difficiles » ou « imprévues ». Ces croisements ou « situations critiques de cas d’usage » ont permis de mieux en apprécier les enjeux. Les situations critiques de cas d’usage permettent également d’ouvrir un dialogue avec les constructeurs automobiles.

1 DGITM : Direction générale des infrastructures, des transports et de la mer 2 DGEC : Direction générale de l’énergie et du climat 3 DSCR : Délégation à la sécurité et à la circulation routières

LES TRANSPORTS

Identifier les scénarios critiques pour le véhicule autonome p.22

Méthode

L’approche utilisée consiste, pour un macro cas d’usage du véhicule autonome particulier :

• A confronter une liste d’événements identifiés à des situations de conduite

• A évaluer, pour chacun de ces croisements, la criticité en fonction du niveau de trafic. La criti-cité est fonction des trois paramètres suivants : (1) la sévérité qui se base sur le nombre de blessés ou de tués par l’incident ou l’accident, (2) la fréquence d’occurrence et (3) la contrôla-bilité.

Résultats

Les usagers vulnérables très concernés par les niveaux de criticité élevés

Le premier constat concerne l’implication des usagers vulnérables dans les événements à criticités élevées. Ainsi pour les criticités de niveaux 4 et 5 (catégorie A selon l’ISO), on trouve parmi les événements dont l’occurrence est la plus élevée ceux concernant les agents d’entretien ou forces de l’ordre en intervention ainsi que les piétons sur la chaussée. Les 2 roues motrices sont également très concernés par ces niveaux de criticité élevés.

Les événements liés aux interactions avec d’autres usagers roulants (comportements infractionnels et dangereux d’autres usagers) concernés par les criticités élevées

Arrivée sur queue de bouchon, rabattement d’un autre usager devant et proche du véhicule autonome, véhicule en insertion forçant le passage, dépassement par la droite… ont également des occurrences très élevées pour les criticités de niveau 4 ou 5.

Les événements inopinés et dangereux

Les événements inopinés et dangereux liés à la météo tels que les éblouissements dus au brouillard ou à l’entrée/sortie de tunnel avec soleil rasant, les chaussées enneigées ou inondées ont également des occurrences très élevées pour les criticités de niveau 4.

Conclusion

Cette méthodologie a permis de réduire la combinatoire des événements rencontrés par l’introduction d’événements génériques tout en proposant une approche assez large prenant en compte le maximum de situations de conduite. Cette approche descendante a l’avantage de ne pas considérer les problèmes en se basant sur des situations particulières mais plutôt en essayant d’adopter une approche systémique. Les scénarios critiques étudiés en priorité paraissent assez logiques du point de vue des experts du domaine de la sécurité routière et correspondent aux types d’accidents relevés sur les autoroutes françaises. Les résultats de cette méthodologie sont donc en concordance avec les données accidentologiques et apportent, en plus, des informations sur la configuration de l’infrastructure, le type de trafic et les manœuvres en cours pour aider à la définition de scénarios plus précis. Cette méthode a été employée sur le cas d’usage de l’automatisation du véhicule léger sur autoroute et doit très prochainement être mise en œuvre pour l’auto-matisation des transports collectifs. En termes de perspective de recherche, il est prévu dans le cadre de cette méthodologie d’ajouter une étape supplémentaire afin de prendre en compte les caractéristiques technologiques des véhicules autonomes à évaluer. Ceci devrait permettre de considérer ces caractéristiques dans le choix des scénarios critiques et ainsi de choisir ceux qui auront le plus de probabilité d’influer sur le fonctionnement du véhicule autonome à tester.

Pour aller plus loin :

› Le véhicule autonome sur le site du ministère de la Transition écologique et solidaire : https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/vehicule-au-tomatise-ou-vehicule-autonome

› Dossier thématique « Regards croisés sur le véhicule autonome » sur le site de l’Ifsttar : http://www.ifsttar.fr/ressources-en-ligne/espace-science-et-societe/mobilites/dossiers-thematiques/vehicule-autonome/

LES TRANSPORTS

Identifier les scénarios critiques pour le véhicule autonome p.23

Conducteur et automatisation

Focus sur le monitoring du conducteur

L ’argument principal concernant l’utilité du véhicule autonome en termes de sécurité routière est de diminuer le

nombre d’accidents sur la route en supprimant les risques liés au facteur humain. Cet argument doit être pris avec précaution car de nombreux problèmes n’ont pas encore été évalués. En effet, l’automatisation totale (niveau SAE1 5) n’est pas encore disponible pour les véhicules légers (de moins de 3,5 tonnes). Il faut donc prévoir des phases de transition entre les modes de conduite manuelle (conduite du véhicule par le conducteur) et autonome (conduite du véhicule par ses systèmes de contrôles auto-matiques). Par exemple, lorsque le conducteur délègue la tâche de conduite au système autonome (transition manuelle/autonome), il faut que le système soit dans une configuration dans laquelle il puisse prendre le contrôle. Dans le cas contraire, il est important que le conducteur soit bien conscient que le véhicule n’a pas pu se mettre en conduite autonome. De même, durant les phases de reprise en main du véhicule par le conducteur (transition autonome/manuelle), il faudra s’assurer que le conducteur soit en état de reprendre le contrôle du véhicule et qu’il soit bien conscient que le véhicule n’est plus en conduite autonome. La prise en compte de ces problèmes de connaissance de l’état du système par l’utilisateur sont classiques dans les domaines de la coopération homme-machine et sont vitaux dans le cadre du véhicule autonome pour lequel les erreurs peuvent être fatales. De plus, les transitions de partage de commande au niveau du volant et des pédales doivent aussi être étudiées pour être les plus fluides possible.

Il faut donc travailler notamment sur :

• les problématiques de la coopération homme-machine pour le partage des com-mandes ;

• la mise en place d’indicateurs de l’activité du conducteur pour s’assurer de sa capacité à re-prendre les commandes et assurer la supervision du système ;

• le maintien des capacités de conduite des conducteurs malgré une pratique réduite de l’activité de conduite ;

• les problèmes de distraction dus à l’usage de systèmes lors de la conduite.

Toutes ces questions se posent différemment suivant le niveau d’automatisation. La modifi-cation des actions de conduite (en particulier, les changements de stratégies de prise d’informations visuelles et le partage de com-mandes) ainsi que la distraction liées à l’usage du système d’assistance sont présents dès les niveaux SAE 1 et 2. En effet, les systèmes qui nécessitent un contrôle visuel et/ou des actions manuelles sont particulièrement critiques dans les environnements routiers denses pour lesquels le maintien de la trajectoire sur la voie de circulation et la surveillance des autres usagers sont primordiales (circulation en ville ou sur autoroute en trafic dense).Les problèmes deviennent critiques pour le niveau SAE 3 qui suppose que le conducteur peut reprendre le contrôle du véhicule à tout moment sur demande du système. Dans ce niveau d’automatisation, le conducteur n’a aucune action physique à réaliser mais unique-

1 https://www.sae.org/misc/pdfs/automated_driving.pdf

LES TRANSPORTS

Conducteur et automatisation, focus sur le monitoring du conducteur p.24

ment une tâche de supervision dans un contexte qui risque d’être monotone et donc de générer de l’inattention. Deux questions vont alors se poser : le système est-il capable de détecter si le conducteur est en capacité de reprendre le contrôle du véhicule ? Le système est-il en capacité de mettre le véhicule en sécurité si le conducteur ne reprend pas la main ? Répondre à ces deux questions est un enjeu primordial pour atteindre les objectifs de sécurité mis en avant pour justifier le déploiement des véhicules autonomes.

Focus sur le Monitoring du conducteurAdaptation de la stratégie d’AUTOmatisation des véhicules autonomes (niveaux 3 et 4) aux besoins et à l’état des CONDUCTeurs en conditions Réelles.AutoConduct : Projet de recherche collaborative - Entreprise, défi 6, « Appel à projets générique 2016 »

L’automatisation des véhicules, qu’elle soit de niveau 3 (avec des demandes de reprise en main non anticipées) ou de niveau 4 (conduite entièrement autonome sur certaines sections de route), pose de nouveaux problèmes en termes de sécurité et d’acceptabilité de la part du conducteur. En effet, pour que l’intégration croissante de technologies de sécurité passive et active des véhicules réduise l’insécurité routière, il faut s’assurer que ce nouveau type de mo-bilité tienne compte aussi bien des besoins et attentes des conducteurs que des modifications prévisibles du comportement des usagers.

Un groupe de travail « Facteurs Humains » réunissant les principaux acteurs français du domaine a été mis en place dans le cadre du plan NFI (Nouvelle France Industrielle) « véhi-cule autonome » pour hiérarchiser ces problé-matiques. En réponse aux priorités identifiées par ce groupe, le projet AutoConduct vise, à partir d’une analyse des besoins, à concevoir une nouvelle stratégie de Coopération Homme-Machine (CHM) adaptée à l’état du conducteur. Pour cela, ce projet a comme ambition de proposer un monitoring avancé de l’état du conducteur en combinant différents diagnostics (état physique défini par sa posture, états internes définis par l’état émotionnel et l’effort cognitif, état perceptif défini par ses stratégies de prise d’informations visuelles) de manière à adapter en temps réel la gestion des interactions entre le conducteur et les automatismes du véhicule.

Les cas d’usage des véhicules qui seront étudiés dans ce projet concernent les transitions entre

conduite manuelle et conduite autonome et, réciproquement, la reprise en main de la conduite après une phase de conduite autonome mais aussi la mise en sécurité du véhicule à l’initia-tive du système.

L’ensemble des résultats du projet seront intégrés sur deux véhicules instrumentés. Un premier véhicule “magicien d’Oz” (commandes actives gérées par un conducteur professionnel sans que le conducteur ne s’en rende compte) intégrera les aspects « état du conducteur/mo-dalités d’interactions informatives » pour tester l’acceptabilité des interfaces et la robustesse des diagnostics sur route ouverte. Un deuxième véhicule intégrera l’ensemble du système, y compris les commandes actives sur la dynamique longitudinale et latérale du véhicule, pour tester l’acceptabilité et la robustesse des CHM en situation protégée (piste d’essai). Les résultats de ces évaluations permettront de proposer une conception plus sûre et efficace du véhicule autonome de niveaux 3-4, et d’orienter les programmes de formation à la conduite d’un véhicule autonome.

L’originalité de ce projet consiste à prendre en compte (1) les besoins en matière de facteurs humains et d’ergonomie (approche User Centred Design), (2) l’acceptabilité (a priori et d’usage) pour guider les développements du véhicule autonome qui, jusqu’à présent, ont été principa-lement technologiques, (3) l’état du conducteur au travers de mesures objectives d’indicateurs sur trois dimensions : physique, perceptive et interne (attentionnelle et émotionnelle), (4) un mode progressif de contrôle partagé des commandes fondé sur un modèle physio-logiquement valide du contrôle sensorimoteur. La démarche UCD, portée par le réseau d’ex-cellence Humanist « Human centred design for ITS », a démontré son efficacité pour d’autres applications dédiées au conducteur. Il s’agira d’appliquer une approche centrée sur l’utilisateur à la problématique de la conduite autonome et de développer des méthodologies de validation des stratégies adaptatives en conditions réelles.

Ce projet s’inscrit dans la continuité des projets ABV, PARTAGE et plus récemment CoCoVeA (centré sur le niveau 2) et capitalise sur les enseignements du projet européen ACROSS dans le domaine du monitoring du pilote appliqué au domaine aéronautique. Au-delà de ces projets, il fédère des partenaires qui ont déjà participé ensemble à des projets collaboratifs (IRCCyN, Lamih, PSA, Continental, Ifsttar, LAB, Vedecom).

LES TRANSPORTS

Conducteur et automatisation, focus sur le monitoring du conducteur p.25

Jusqu’à six niveaux d’autonomie

Récemment, la SAE (Society of Automative Engineers) a proposé une définition des six principaux niveaux d’automatisation identifiés. Les 3 premiers concernent uniquement l’aide apportée au conducteur qui conserve sa tâche d’observation de l’environnement et d’action sur le véhicule. Les 3 niveaux suivants définissent les modes d’automatisation possibles allant d’une automatisation partielle et partagée à une automatisation complète et sans conducteur.

Plus spécifiquement, le niveau 3 permet une reproduction de la tâche de conduite avec une reprise en main du conducteur en cas de problème. Le niveau 4, plus complexe, doit être en mesure de garantir un niveau de sécurité élevé. Ce niveau implique donc une compré-hension, par le système, du comportement du conducteur et des stratégies de substitution, même en condition critique pour l’automate. Enfin, le dernier niveau concerne l’automatisa-tion complète sans aucune intervention possible de l’humain.

LES TRANSPORTS

Conducteur et automatisation, focus sur le monitoring du conducteur p.26

Focus projet

La sécurité des occupants des véhicules autonomes et des autres usagers de la route dans le cadre de la mise en circulation des véhicules autonomes selon les différents niveaux d’autonomie

L a question du véhicule autonome et de son insertion dans les flux de véhicules et usagers vulnérables est aujourd’hui

au cœur des préoccupations de tous, au niveau des Etats, des constructeurs automobiles et des spécialistes d’infrastructure et de sécurité routière, avec l’espoir que cela contribue à réduire la mortalité routière.

En dehors des problèmes classiques de fiabilité des systèmes, de gestion des événements perturbants extérieurs, une des dimensions importantes est la gestion des interactions entre le véhicule autonome et les autres usagers.

A l’heure actuelle, les conducteurs modifient leurs comportements en présence des autres usagers et interagissent de différentes manières. Beaucoup de recherches se focalisent sur les cas critiques dans lesquels les conducteurs ont mal géré une situation à risque, et conçoivent des systèmes pour résoudre ces situations. Mais même si le nombre d’accidents est élevé, le faible nombre de personnes tuées par km parcouru (1 pour 20 million de km en 2013) indique que le conducteur gère correctement un grand nombre de situations critiques. En effet, l’espace routier accueille des usagers très divers qui ont développé des connaissances leur permettant d’estimer les risques et de mettre des stratégies en place. Cette cohabitation engendre un certain nombre d’interactions entre ces différents usagers pour permettre à chacun d’anticiper les déplacements des autres usagers. Dans ce contexte, les objectifs de ce projet de

recherche partenariale qui s’appuie, dans la logique des travaux financés par la fondation sécurité routière, sur un co-financement des différents partenaires, sont :

1. Analyser les scénarios d’interaction entre vé-hicules autonomes et autres usagers de la route (véhicules non autonomes, deux roues motori-sés, cyclistes, piétons)

2. L’étude des impacts de la posture des occu-pants (conducteur et passagers) d’un véhicule en mode autonome sur le risque lésionnel

3. Analyser les besoins des personnes âgées

4. Estimer l’impact que pourrait avoir l’intro-duction des véhicules autonomes sur l’acciden-talité routière

5. Faire des recommandations pour l’introduc-tion des véhicules autonomes

Analyser les scénarios d’interaction entre véhicules autonomes et autres usagers de la route (véhicules non autonomes, deux roues motorisés, cyclistes, piétons)

L’objectif est d’identifier quelles interactions existent et quelles stratégies pertinentes sont mises en place par les conducteurs pour faire des recommandations aux concepteurs de véhicules autonomes sur les besoins en termes d’interactions et en termes de comportement du véhicule autonome. Pour cela, il est prévu d’analyser les

LES TRANSPORTS

Focus projet p.27

bases de données existantes sur la conduite des véhicules conventionnels et d’identifier les fac-teurs qui peuvent expliquer des comportements différents, ce qui permettra d’identifier les facteurs pouvant expliquer des comportements variables dans des scénarios d’interaction :

• entre les véhicules conventionnels, notam-ment en phase d’interaction forte comme la gestion d’insertion sur différents objets routiers : insertion sur voie rapide avec cédez le passage, insertion sur le périphérique, gestion des inter-sections, des ronds-points, cas des carrefours congestionnés avec alternance de passage. Dans ces phases critiques, le véhicule autonome diffère des usagers classiques et induit une mo-dification de comportement de ces derniers qu’il convient d’identifier.

• entre les conducteurs de véhicules légers et de 2RM, prioritairement de motos, pour y confronter les futurs véhicules autonomes, selon le niveau d’autonomie. Une attention particu-lière sera apportée aux éléments pouvant rendre difficile la détection des 2RM (conditions mé-téorologiques, contraste, saillance visuelle…).

• entre véhicule et usagers vulnérables (piétons et cyclistes) en fonction des contextes routiers. Description des différents scénarios d’interac-tion et notamment des communications entre les conducteurs et les usagers vulnérables. Reconstruction des accidents et évaluation des gains attendus et des nouveaux risques éven-tuels avec les véhicules autonomes.

Impacts de la posture des occupants (conducteur et passagers) d’un véhi-cule en mode autonome sur le risque lésionnelL’apparition future de véhicules autonomes ouvre la voie à de nouvelles activités et postures pour les occupants, y compris pour le conducteur. Elles pourraient en particulier inclure des orientations différentes de siège (ex : position salon). L’effet de ces postures sur la protection dans le cas où un accident surviendrait n’est pas pris en compte dans les procédures d’évaluation, et les mannequins de chocs semblent peu adaptés à ce type de problèmes (manque d’omnidirectionnalité, limites de mise en position, critères inadaptés). Les modèles numériques humains tels que ceux du Global Human Body Model Consortium (GHBMC) apparaissent comme une alternative crédible pour évaluer les conséquences sur le risque lésionnel.

Analyser les besoins des personnes âgéesL’automatisation complète du véhicule sera le résultat d’un processus qui a commencé depuis de nombreuses années avec les technologies d’aides et d’assistance disponibles aujourd’hui. La connaissance de l’utilisation et de l’accep-tation de ces systèmes actuels par les conduc-teurs âgés constitue un élément déterminant (pour poursuivre cette automatisation) ou pour répondre de façon adaptée à leurs besoins. En effet, cette population a des besoins spécifiques et serait pourtant une des populations cibles pour le déploiement des VA. Pour cela, une analyse sur l’usage des ADAS1 actuels et une étude expérimentale sont proposées.

Estimer l’impact que pourrait avoir l’introduction des véhicules auto-nomes sur l’accidentalité routièreL’objectif est de simuler l’introduction progressive de véhicules autonomes dans la circulation, afin de quantifier son effet sur la survenue d’accidents corporels en distinguant les différents types d’usagers impliqués. A partir de typologies d’accidents identifiées dans les BAAC2, il s’agira de déterminer la responsabilité des différents impliqués (suite du projet DSR REPAS en cours), l’effet potentiel des véhicules autonomes sur les déterminants de cette respon-sabilité, et de faire des études statistiques de sensibilité en fonction d’hypothèses sur les performances supposées du véhicule autonome selon les contextes d’accidents, en particulier en cas de conflit avec les usagers vulnérables.

Faire des recommandations pour l’in-troduction des véhicules autonomesL’objectif de ce projet est de fournir des recom-mandations dans les registres suivants :

• besoins de communication du véhicule auto-nome en phase active avec les autres usagers

• postures acceptables selon les systèmes de retenue

• compléments de formation des conducteurs

• effets de l’introduction des VA

• besoins des conducteurs âgés

1ADAS : Advanced-Driver Assistance Systems 2BAAC : Bulletin d’analyse des accidents corporels de la circulation

LES TRANSPORTS

Focus projet p.28

L’Ifsttar et la Banque mondiale

Une collaboration pour mener des recherches sur la qualité de l’air et les émissions polluantes dues aux transports

L e 15 novembre dernier, l’Ifsttar et la Banque mondiale signaient un accord afin de mettre en commun des moyens

scientifiques dans le domaine des émissions de polluants dues à l’activité des transports.

Toutes les villes souffrent de la densité du trafic automobile et de la pollution de l’air en agglo-mération. L’augmentation des concentrations en particules dans l’air est un facteur reconnu de risques sanitaires, environnementaux et climatiques.

Presque 400 0001 morts prématurés d’adultes en Europe sont attribués à la pollution de l’air et plus particulièrement aux particules fines. Dans toutes les villes, la pollution de l’air constitue un des problèmes majeurs de santé publique et d’atteinte à l’environnement. Les grandes métropoles très polluées par les particules pré-sentent des concentrations dans l’air dépassant les seuils préconisés par l’OMS. Les impacts sanitaires et environnementaux dans les pays émergents et en voie de développement sont quant à eux catastrophiques ou non évalués.Le transport routier constitue une source non exclusive mais importante de ces émissions de particules. Celles-ci proviennent de la combustion, de l’abrasion, et de la remise en suspension des particules se trouvant à la surface de la route. Ces émissions routières sont incontestablement mises en cause dans l’augmentation de la morbidité et de la mortalité respiratoire et cardio-vasculaire. Elles servent de vecteurs à différentes substances toxiques, cancérogènes ou mutagènes.

Si les émissions à l’échappement sont large-ment étudiées, ce n’est pas le cas des émissions hors échappement. Pourtant, elles contribuent de manière significative à la dégradation de la qualité de l’air en milieu urbain. Ainsi à proximité de feux de régulation de la circulation, les émissions liées à l’abrasion et à la remise en suspension sont plus importantes que les émissions dues à l’échappement. Les mesures de la pollution de l’air en Europe indiquent une contribution globale des émissions hors échappement aux PM10, comparable à celles des cheminées. En Europe, une augmentation des émissions hors échappement est attendue pour les prochaines années.

Depuis plusieurs années, de nombreuses recherches sur la pollution de l’air des trans-ports à l’échappement et hors échappement sont menées à l’Ifsttar en laboratoire, mais aussi in situ, sur piste d’essais et en bord de route pour caractériser les propriétés physiques des particules émises par les véhicules. Ces recherches2 bénéficient de soutiens de l’ADEME ou encore de l’ANR.

Dans ce cadre, l’accord signé par l’Ifsttar et la Banque mondiale a pour objectif d’établir une analyse détaillée sur les polluants non réglemen-tés issus des transports, les différentes tech-nologies proposées pour les réduire, la qualité de l’air et l’impact des politiques publiques. Des comparaisons entre les pays européens et les pays émergents ne bénéficiant pas d’une réglementation en ce domaine, seront menées et des recommandations seront formulées. Ainsi,

1 Chiffre 2017 de l’Agence européenne de l’environnement (AEE) 2 (MAESTRO, CaPVeREA, EMI2-4, PM-DRIVE, CAPTATUS, …)

LES TRANSPORTS

Une collaboration pour mener des recherches sur la qualité de l’air et les émissions polluantes p.29

les spécialistes des deux organismes pourront appréhender dans sa globalité le sujet de la pollution de l’air due aux transports, notamment pour le contrôle des émissions réelles des véhicules. Une expertise sera proposée, par la voie de la Banque mondiale aux états souhaitant se doter d’une réglementation proche de celle des pays membres de l’UE et des États-Unis d’Amérique ou simplement de se doter de systèmes de contrôle de la qualité de l’air leur permettant d’établir un constat objectivé par une production de données et de connaissances scientifiques. Les enjeux territoriaux, socio-éco-nomiques et en matière de politiques publiques de la ville durable et décarbonée feront l’objet d’expertises spécifiques.

Des travaux seront menés sous les angles du développement des connaissances scientifiques nouvelles, de la gestion du trafic, des systèmes de transport intelligents, de la législation, des impacts économiques et sanitaires, de la perception de la qualité de l’air ou encore de l’impact du télétravail et de la mobilité verte.L’accord signé entre l’Ifsttar et la Banque mondiale renforce ainsi l’offre de recherche et d’expertises sur plusieurs thèmes :

• La pollution atmosphérique dans les villes.

• La Ville durable et les apports des connais-sances scientifiques intégrés aux systèmes technologiques (contribution aux discussions sociales, à l’économie et à l’emploi).

• Le comportement des citoyens au regard des impacts des polluants sur la santé, l’environne-ment et le climat.

• Les technologies de contrôle et de réduction des émissions de polluants.

• Le transport vert intégré.

• Les politiques des transports, prévisions et défis socio-économiques.

LES TRANSPORTS

Une collaboration pour mener des recherches sur la qualité de l’air et les émissions polluantes p.30

Captatus

Une approche originale pour caractériser physiquement les particules émises hors échappement

D ans la lignée des travaux menés en collaboration avec la Banque mondiale, le projet CAPTATUS s’inscrit dans

un contexte d’amélioration des connaissances scientifiques sur les particules émises hors échappement par les véhicules. Il répond à la nécessité de caractériser physiquement ces particules (granulométrie, surface, nombre, composition chimique, …) dans des situations diverses d’utilisation des véhicules routiers.

Un contexte environnemental et des enjeux économiques et sociétaux

En France comme en Europe, la densité du trafic automobile et de la pollution de l’air sont des problèmes récurrents dans nos métropoles. Malgré l’évolution des normes européennes sur les émissions à l’échappement, la réduction de la pollution de l’air due au transport routier n’est toujours pas satisfaisante. L’augmentation des concentrations en particules fines et ultrafines dans l’air est un facteur de risques sanitaires et climatiques reconnu. Les particules respirables sont retenues par les voies aériennes supérieures chez l’humain. Les plus fines pénètrent dans les bronches, dans les alvéoles pulmonaires et passent la barrière alvéolo-ca-pillaire. En fonction de leur granulométrie, de leur concentration et des durées d’exposition, elles provoquent des allergies, des problèmes cardiovasculaires ou des cancers. En effet, les particules émises hors échappement peuvent devenir biodisponibles dans l’organisme dès leur absorption et être à l’origine de métabolites actifs et dynamiques. Par ailleurs, les particules impactent également le climat au travers d’effets directs et indirects. L’effet direct est

le mécanisme par lequel elles se dispersent et absorbent le rayonnement solaire. Par consé-quent, elles modifient l’équilibre radiatif aux effets directs significatifs. De plus, la compo-sition chimique des particules contenant une fraction importante de carbones élémentaires ou de sulfates engendre des effets globaux sur le climat. A ce jour, ce problème reste complexe et les effets directs ou indirects sur leur composi-tion chimique et leur état de mélange sont mal connus. D’une manière générale, les particules sont une source d’incertitudes majeures sur la compréhension des modifications climatiques et de l’environnement. Considérant les progrès technologiques réalisés sur la filtration des particules à l’échappement, les émissions hors échappement prendront une proportion dominante dans les émissions routières d’ici 2020. Pour pallier ces méfaits, des efforts ont été entrepris par les pouvoirs publics des différents états membres de l’Union Européenne. Afin d’augmenter l’efficacité des réglementations futures sur l’amélioration de la qualité de l’air, il est primordial de comprendre les mécanismes physiques des particules hors échappement et leur évolution en champ proche.

Peu d’études ont permis à ce jour de caracté-riser les propriétés physiques des particules émises hors échappement par les véhicules en champ proche. Celles-ci ne sont pas suivies ou très mal mesurées. Le projet CAPTATUS s’inscrit dans l’objectif d’amélioration des connaissances scientifiques sur les particules émises hors échappement par les véhicules routiers. Il permet d’apporter des connaissances sur leurs caractéristiques phy-siques et de mieux comprendre les paramètres

LES TRANSPORTS

Projet Captatus p.31

régissant leur évolution et ce, dans différents environnements :

• En laboratoire, environnement propre où les paramètres d’utilisation des véhicules sont contrôlés.

• Sur piste d’essais où les paramètres d’utilisa-tion des véhicules sont contrôlés.

• En situation réelle, en bordure de route, où la charge atmosphérique du fond urbain est élevée et est susceptible d’induire une évolution en champ proche des particules émises hors échappement.

L’originalité du projet CAPTATUS réside dans une analyse granulométrique des particules, en suivant en continu leur évolution et la caractérisation de leurs propriétés physiques. Des expérimentations, de grande ampleur, en laboratoire (usure et abrasion des freins, des organes du moteur et de la chaussée), sur piste d’essais et au bord de voirie, ont été réalisées. C’est la première fois qu’un projet combine ces trois approches pour caractériser les particules hors échappement et leurs effets. Ces travaux contribueront à analyser les incertitudes asso-ciées à leur impact, et quantifier les rétroactions qui lient leurs concentrations à leurs propriétés physiques.

A terme, le projet CAPTATUS permettra de dé-velopper des outils de calcul des émissions des transports, utiles à la communauté scientifique européenne, d’alimenter les outils de calcul des émissions des véhicules et les modèles de prévision de la qualité de l’air et de contribuer à mieux évaluer la part de ces particules hors échappement dans les concentrations globales de particules mesurées par les AASQA1.

1 AASQA : Association agréée de surveillance de la qualité de l’air

Coût Total du projet = 806 294 €

Aide accordée par l’ADEME = 385 631 €

Partenaires du projet CAPTATUS

• Laboratoires IFSTTAR impliqués : LTE, EASE, LAMES

• Laboratoire du CNRS : LPCA (Dunkerque)

• Atmo Auvergne-Rhône-Alpes

LES TRANSPORTS

Projet Captatus p.32

Les systèmes GNSS

Éléments incontournables pour le développement du train de demain

D epuis les années 2000, les applications des systèmes de positionnement par satellites (GNSS – Global Navigation

Satellite System) ont envahi les systèmes de transport et les applications nomades avec les navigateurs automobiles dans un premier temps, puis par leur intégration dans les smartphones. Les applications déployées aujourd’hui sont presque toutes des applications sans grandes exigences en matière de performance. Il s’agit souvent d’aide à la navigation : « quelle route dois-je emprunter pour me rendre du point A au point B ? », « où est le restaurant le plus proche ? »...

Pour de nouvelles applications, les questions sont complétées : « Puis-je guider un véhicule autonome à partir d’une position GNSS ? Est-elle assez précise ? Est-elle sûre ? Puis-je autoriser la circulation de trains sur la base de cette information ? ». Ces questions posées aujourd’hui font intervenir les notions fonda-mentales de précision, disponibilité, continuité de service, intégrité (mesure de la confiance qui peut être placée dans la justesse de l’information fournie par le système de locali-sation) et sécurité (safety) qui caractérisent les performances de la localisation.

Les systèmes de localisation par satellite offrent une localisation absolue, dont la précision peut être métrique dans de bonnes conditions de réception des signaux. Ils subissent cependant l’impact de l’environnement lorsque des obsta-cles importants obstruent la réception directe des signaux : précision dégradée, indisponibilité du signal.

L’Ifsttar participe depuis la fin des années 90 aux travaux visant l’intégration des GNSS dans

les applications ferroviaires. Comme dans le monde de l’aéronautique, l’idée a cheminé et les systèmes GNSS sont aujourd’hui identifiés comme des éléments clés des futurs systèmes de contrôle ferroviaire, notamment depuis la signature en 2012 d’un Memorandum of Understanding entre la Commission Euro-péenne, l’Agence ferroviaire européenne (ERA) et les associations européennes du ferroviaire pour le renforcement des coopérations autour de l’ERTMS (European Rail Traffic Management System), le système de gestion et de contrôle du trafic ferroviaire pour les lignes européennes à grande vitesse.

Les systèmes actuels de localisation de trains reposent en général sur l’association de systèmes installés sur les voies et de systèmes embarqués. Il s’agit avant tout de systèmes de détection : le circuit de voie détecte la présence d’un train sur une portion de voie appelée canton ; le compteur d’essieu détecte l’entrée et la sortie d’un canton. Dans les systèmes européens de signalisation (ETCS – European Train Control System), le passage du train au-dessus d’une balise placée sur la voie permet une localisation absolue du train. La position du train est ensuite calculée grâce à l’odomètre, qui calcule la distance parcourue par le train depuis la lecture de la dernière balise.

Poussée par le besoin de réduire les coûts d’in-frastructure, d’exploitation et de maintenance, l’introduction des systèmes de localisation complètement embarqués offre la possibilité de réduire le nombre d’équipements placés sur l’infrastructure. Pour ne pas provoquer de rupture avec le déploiement déjà complexe de l’ERTMS, la solution développée repose sur le concept de balise virtuelle. Le concept est

LES TRANSPORTS

Les systèmes GNSS, éléments incontournables pour le développement du train de demain p.33

assez simple : le train doit calculer lui-même sa position et repérer lorsque cette position se superpose avec un point balise répertorié dans une base de données. Cette balise virtuelle agit alors exactement comme lorsque le train passe sur une balise physique.

L’introduction de technologies satellitaires soulève cependant de nombreux défis autant technologiques que culturels. On peut citer parmi ces défis l’utilisation d’une technologie externe au monde ferroviaire dont il faut accep-ter les performances et les contraintes liées à la réception des signaux GNSS dans les environne-ments contraints. En effet, les signaux peuvent être masqués ou leur réception retardée par les obstacles environnants. Mais il y a également le besoin de certification de ces solutions, qui se heurtent à un problème de méthode : comment quantifier les défaillances de ces systèmes externes, sans fil, et aux performances fortement liées aux caractéristiques de l’environnement local ?

L’Ifsttar accompagne les recherches depuis les premiers projets européens mis en œuvre sur ces sujets en tant que partenaire d’un projet franco-allemand entre la SNCF et la DB en 1998, comme partenaire du projet LOCOPROL (2000-2005), puis des projets Satloc et GaloRoi (2012-2014), et aujourd’hui des projets STARS (2016-2018) et ERSAT GGC (2017-2019).

Les sujets de recherche auxquels l’Ifsttar a contribué concernent en particulier le déve-loppement d’outils et de méthodes d’analyse de performances GNSS le long de lignes ferro-viaires ou encore le développement de méthodes de sûreté de fonctionnement.

L’Ifsttar a aujourd’hui une vision globale des acteurs et des travaux, qu’il a mise à disposition de la communauté scientifique via la publication d’un état de l’art en 2017 (dans la revue IEEE Transactions on ITS) mais aussi dans le cadre de groupes de travail auprès de la SNCF ou de la GSA (Agence européenne du GNSS) en participant par exemple à l’animation du groupe ferroviaire de l’initiative « Galileo User Consultation Platform » de la GSA fin novembre à Madrid.

En 2018, les chercheurs de l’Ifsttar continue-ront leur implication sur ces sujets avec :le développement d’outil utilisant la vidéo pour la caractérisation des voies ferroviaires pour la réception GNSS. Le projet STARS s’intéressait à l’état de l’art des utilisations d’EGNOS

- European Geostationary Navigation Overlay Service - dans le ferroviaire et des performances liées à l’environnement local. Dans le projet ERSAT GGC à venir, il sera proposé, en collaboration avec le DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), une méthode de caractérisation des conditions de réception GNSS afin de fournir une méthodologie de choix des positions des balises virtuelles, pour une exploitation ERTMS sans balise au sol. ERSAT GGC est un projet européen H2020, piloté par RFI et Ansaldo STS, pour un budget total de 3,1M€.

• Le développement de solutions de localisation sûres : si la précision de la localisation n’est pas toujours indispensable, il est primordial d’éva-luer avec certitude la confiance accordable dans l’information utilisée. Ces solutions passent par le développement de techniques de détection des défaillances sur lesquelles les chercheurs de l’Ifsttar se concentrent mais aussi par de nou-velles méthodes d’évaluation des performances en vue d’une certification. L’Ifsttar est égale-ment engagé sur ces sujets aux côtés de l’IRT Railenium dans le projet X2Rail2 du programme Shift2Rail.

Si tous ces projets en cours s’inscrivent d’abord dans le cadre du remplacement des balises par les balises virtuelles, les systèmes développés enrichiront à coup sûr les travaux visant la mise en œuvre du concept de train autonome pour lequel le besoin de géolocalisation précise et sûre est identifié comme un enjeu majeur par la SNCF.

LES TRANSPORTS

Les systèmes GNSS, éléments incontournables pour le développement du train de demain p.34

Modélisation et optimisation du plan de transport d’un réseau ferroviaire tenant compte de la demande de mobilité

E n France, chaque jour, dix millions de voyages sont effectués sur le réseau SNCF. Sur la seule zone dense de

l’Île-de-France, la branche Transilien (solution de transport de passagers de SNCF en Île-de-France) contribue à elle seule à l’acheminement de plus de 3 millions de passagers. SNCF,opérateur de mobilité, a pour mission d’amé-liorer la qualité du service, afin que l’offre de transport s’adapte aux besoins du client, et non l’inverse. C’est pourquoi il est primordial de s’intéresser à l’offre dite de « porte-à-porte ».Cinq chantiers priorisés exprimant la stratégie du groupe définissent le programme d’innova-tion et de recherche de la SNCF. L’un d’entre eux s’intitule « Aides à la mobilité ». L’ambition de ce dernier est d’accompagner les clients sur le parcours de porte à porte, au quotidien et sur la longue distance, notamment grâce au développement d’applications basées sur de nouvelles technologies.Dans le but d’améliorer la connaissance de la mobilité des voyageurs « de porte à porte », laDirection de l’innovation et de la recherche de la SNCF (I&R) a lancé un programme de rechercheintitulé « Connaissance de la Mobilité ». Les travaux de thèse menés avec l’Ifsttar qui sontprésentés ici s’intègrent dans ce programme.

Finalité pour les usagers

La recherche envisagée dans ce travail doctoral visera à :

• Analyser des données de mobilité afin d’en extraire la demande

• Élaborer un outil d’aide à la décision basé sur une méthode d’optimisation multi-objectifqui intègre les deux premières phases de construction du plan de transport : - Définition de la desserte des trains - Définition des horaires des trains

• Intégrer la notion de robustesse en zone dense à ce modèle.

Application développée : fin 2018

Partenaires

• La direction Innovation et Recherche de la SNCF,

• SNCF Transilien,

• L’Université Technologique de Delft

• Le laboratoire COSYS/ESTAS

Montage

Le projet fait l’objet d’une convention CIFRE avec l’ANRT (l’Association nationale de larecherche et de la technologie)Les montant des financements : ~ 110 k€Les dates de début et fin de projet : octobre 2015 – septembre 2018

LES TRANSPORTS

La modélisation et l’optimisation du plan de transport d’un réseau ferroviaire p.35

Liste des événements à venir

Congrès ATEC ITS France, 24 et 25 janvier, Beffroi de Montrouge

Les Journées Techniques Route 2018 (JTR), 7 et 8 février, Cité des Congrès de Nantes

Journée d’inauguration de l’équipement d’excellence Sense-City, 3 avril, Campus de l’Université

Paris-Est, Champs-sur-Marne. Visite de presse : 27 mars matin.

Transport Research Arena (TRA), 16/19 avril, Vienne – Autriche

Rencontres Francophone Transport Mobilité (RFTM), 6/8 juin, Lyon

European Congress of epidemiology , 4/6 juillet 2018, Lyon

une des thématiques sera « Epidemiology and injury »

IABSE 2018 (Symposium International Conference on Bridge and Structural Engineering), 17-21

septembre, Cité des Congrès de Nantes.

25e ITS World Congress : 17-21 septembre, Copenhague - Danemark

IPIN 2018 (Indoor Positioning and Indoor Navigation), 24-27 septembre, Cité des Congrès de Nantes.

14e journée d’étude des milieux poreux, 8/10 octobre, Cité des Congrès de Nantes

Liste des événements à venir p.36

Contact presse

Émilie Vidal• Tél. : + 33 (0)1 81 66 82 15• Mobile : + 33 (0)6 19 71 21 95• emilie.vidal@ifsttar.fr

Ifsttar, siège14-20, boulevard NewtonCité DescartesChamps-sur-Marne77447 Marne-la-Vallée CEDEX 2

Suivez l’actualité de l’Ifsttar sur FB, Twitter et LinkedIn